Mikrogrids li jintlibsu: Imħaddma bl-għaraq

• awtur:
• isem awtur

  Quantumrun Foresight
• Jannar 4, 2023

Sommarju tal-għarfien

L-applikazzjonijiet tat-teknoloġija li jintlibsu jinkludu monitoraġġ tas-saħħa tal-bniedem, robotika, interfacing bejn il-bniedem u l-magna, u aktar. Il-progress ta 'dawn l-applikazzjonijiet wassal għal żieda fir-riċerka dwar wearables li jistgħu jħaddmu lilhom infushom mingħajr apparat addizzjonali.

Il-kuntest tal-mikrogrids li jintlibsu

Ir-riċerkaturi qed jesploraw kif apparat li jintlibes jista 'jgawdi minn mikrogrid personalizzata ta' enerġija tal-għaraq biex jestendu l-kapaċitajiet tagħhom. Mikrogrid li jintlibes hija ġabra ta 'komponenti ta' ħsad u ħażna tal-enerġija li jippermettu lill-elettronika taħdem b'mod indipendenti mill-batteriji. Il-mikrogrid personali hija kkontrollata minn sistema għal sensing, wiri, trasferiment tad-dejta, u ġestjoni tal-interface. Il-kunċett tal-mikrogrid li jintlibes kien derivat mill-verżjoni "modalità gżira". Din il-mikrogrid iżolata tinkludi netwerk żgħir ta 'unitajiet ta' ġenerazzjoni tal-enerġija, sistemi ta 'kontroll ġerarkiku, u tagħbijiet li jistgħu joperaw b'mod indipendenti mill-grilja tal-enerġija primarja.

Meta jiżviluppaw mikrogrids li jintlibsu, ir-riċerkaturi għandhom jikkunsidraw il-klassifikazzjoni tal-qawwa u t-tip ta 'applikazzjoni. Id-daqs tal-ħsad tal-enerġija se jkun ibbażat fuq kemm hija meħtieġa enerġija mill-applikazzjoni. Pereżempju, l-impjantabbli mediċi huma limitati fid-daqs u fl-ispazju minħabba li jeħtieġu batteriji kbar. Madankollu, bl-użu tal-qawwa tal-għaraq, l-impjantabbli jkollhom il-potenzjal li jkunu iżgħar u aktar versatili.

Impatt li jfixkel

Fl-2022, tim ta 'nanoinġiniera mill-Università ta' San Diego, Kalifornja, ħoloq "mikrogrid li jintlibes" li jaħżen l-enerġija mill-għaraq u l-moviment, u jipprovdi enerġija għal elettronika ċkejkna. L-apparat jinkludi ċelloli tal-bijofjuwil, ġeneraturi triboelettriċi (nanoġeneraturi), u supercapacitors. Il-partijiet kollha huma flessibbli u jistgħu jinħaslu bil-magna, li jagħmilha ideali għal qmis. 

Il-grupp identifika l-ewwel apparati għall-ħsad tal-għaraq fl-2013, iżda minn dakinhar it-teknoloġija kibret aktar b'saħħitha biex takkomoda elettronika żgħira. Il-mikrogrid jista 'jżomm arloġġ tal-polz LCD (wiri tal-kristalli likwidi) jaħdem għal 30 minuta matul ġirja ta' 10 minuti u sessjoni ta 'mistrieħ ta' 20 minuta. B'differenza mill-ġeneraturi triboelettriċi, li jipprovdu l-elettriku qabel ma l-utent ikun jista 'jiċċaqlaq, iċ-ċelloli tal-bijokarburanti huma attivati ​​bl-għaraq.

Il-partijiet kollha huma meħjuta fi qmis u konnessi b'wajers tal-fidda irqaq u flessibbli stampati fuq id-drapp u miksija għall-insulazzjoni b'materjal li ma jgħaddix ilma minnu. Jekk il-qmis ma jinħaselx bid-deterġent, il-komponenti ma jkissrux permezz ta 'liwi ripetut, tiwi, crumpling, jew tixrib fl-ilma.

Iċ-ċelloli tal-bijofjuwil jinsabu ġewwa l-qmis u jiġbru l-enerġija mill-għaraq. Sadanittant, il-ġeneraturi triboelettriċi jitqiegħdu ħdejn il-qadd u l-ġnub tat-torso biex jikkonvertu l-moviment f'elettriku. Dawn iż-żewġ komponenti jaqbdu l-enerġija waqt li min jilbisha jkun miexi jew jaħdem, u wara supercapacitors fuq barra tal-qmis jaħżnu l-enerġija temporanjament biex jipprovdu enerġija għal elettronika żgħira. Ir-riċerkaturi huma interessati li jittestjaw aktar disinji futuri biex jiġġeneraw l-enerġija meta persuna tkun inattiva jew wieqfa, bħal bilqiegħda ġewwa uffiċċju.

Applikazzjonijiet ta' mikrogrids li jintlibsu

Xi applikazzjonijiet ta’ mikrogrids li jintlibsu jistgħu jinkludu: 

• Smartwatches u earphones Bluetooth qed jiġu ċċarġjati waqt sessjoni ta' eżerċizzju, jogging jew ċikliżmu.
• Oġġetti mediċi li jintlibsu bħal biochips li jaħdmu bil-movimenti ta 'min jilbishom jew is-sħana tal-ġisem.
• Ħwejjeġ ta 'ċarġ bla fili li jaħżnu l-enerġija wara li jintlibsu. Dan l-iżvilupp jista' jippermetti li l-ħwejjeġ jittrasmettu l-enerġija lill-elettronika personali bħal smartphones u tablets.
• Emissjonijiet aktar baxxi tal-karbonju u inqas konsum tal-enerġija peress li n-nies jistgħu jiċċarġjaw l-aġġeġġi tagħhom fl-istess ħin waqt li jużawhom.
• Żieda fir-riċerka dwar fatturi potenzjali oħra tal-forma ta’ mikrogrids li jintlibsu, bħal żraben, ilbies, u aċċessorji oħra bħal polz.

Mistoqsijiet li għandek tikkunsidra

• Kif inkella jista' sors ta' enerġija li jintlibes itejjeb it-teknoloġiji u l-applikazzjonijiet?
• Kif jista 'apparat bħal dan jgħinek fix-xogħol tiegħek u l-kompiti ta' kuljum?